2018年12月8日2時23分,，中國嫦娥四號探測器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功起飛，開始踏上奔向月球的旅程!

　　根據(jù)新華社消息,，2019年1月3日10時26分,，嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門撞擊坑內(nèi)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸,。

　　它對中國探月,、乃至整個人類探月，到底有多大意義?本文十大看點為你全方位解讀,。

　　看點一：為什么選擇探測月球背后?

　　地球上每天都有無數(shù)人舉頭望明月,，對著它發(fā)出各式各樣的感慨。但極少有人意識到,，從他們第一次看到月亮至今,，除了月亮“形狀”(月相)的變化，月球表面的“圖案”其實從來沒變過，甚至最早人類遠祖古猿看到的月亮和今人并無區(qū)別,。

　　道理很簡單：

　　通過億萬年的努力,，巨大的地球把月球牢牢得實現(xiàn)了潮汐鎖定，使它圍繞地球一圈的公轉周期完全等于自身轉動,。從地球上就只能看到當初它被固定朝向地球的一面,。雖然由于月球天平動和視差現(xiàn)象可以瞥見一小部分背面，但絕大部分都是看不到的,。我們稱之為“月球背面”,，在一些文藝作品中，還被藝術得稱為“月之暗面”,。需要注意的是,，月球背面也能被太陽照到，并不“暗”,，只不過人類看不到而已,。

　　看點二：“我選擇著陸月球背后，不是因為它簡單,，而是因為它更難”

　　人類月球探測,、甚至人類航天的巔峰就是大名鼎鼎的阿波羅登月工程，它留下了載入史冊的三句話：

　　肯尼迪總統(tǒng)說過兩句：“我們要在這個十年結束前,，把宇航員送上月球,，再安全送回來”，“我們選擇登月,，不是因為它簡單,，而是因為它很難”。

　　經(jīng)過無數(shù)航天人的努力,，終于在1969年7月20日,，由阿姆斯特朗說出了最著名的那一句：“這是我的一小步，卻是全人類的一大步”,。

　　但是,，所有的阿波羅載人任務、甚至蘇聯(lián)和美國的其他無人著陸月球任務都集中在月球正面,，對這里人類已經(jīng)了解得非常多?，F(xiàn)在，不僅頂級科學家可以每天用激光精確監(jiān)測地月距離和表面情況,，普通天文愛好者也可以用望遠鏡了解月球

　　正面的每一個月海、每一座環(huán)形山,。阿波羅計劃甚至送了12名宇航員登陸月球正面,、還帶回了382千克的單體樣本。

　　之所以一直探測正面、在正面著陸,，卻從不去背面,，一個重要原因就是背面著陸的難度大大難于正面。

　　因為蘇美太空競賽的走向逐漸變成“耗資不菲但收獲有限”,，二者先后放棄了月球探測,。也給人類的月球探測留下了一個大挑戰(zhàn)：誰能成功著陸月球背面?我們要因為難，就不去了嗎?

　　嫦娥四號做出了回答：“我選擇著陸月球背后,，不是因為它簡單,，而是因為它更難”。

　　看點三：月球背后探測會給科研界帶來什么?

　　直接劃重點：

　　a. 月球背面幾乎全是環(huán)形山/隕石坑(97.5%),，比正面多得多(69%),，形成原因和目前的情況只有理論解釋，缺乏實地驗證;

　　b. 月球背面南極-艾特肯盆地,，是太陽系第二大超級隕石坑,，早在1998年，NASA的月球勘探者號就發(fā)現(xiàn)這里存在水冰,，而且更接近月球最原始的情況;

　　c. 嫦娥四號實際著陸地點位于該區(qū)域中部的馮·卡門環(huán)形山,，它以錢學森的恩師的名字命名。這里經(jīng)過了強烈碰撞,，極可能曾經(jīng)被熔巖淹沒,，各類物質含量豐富，或許留有月幔最原始的成分,，保留了月球最深層的秘密;

　　d. “月球上氦三能量開發(fā)可供人類能源需求XX萬/億年”的說法,，相信大家已經(jīng)看過很多了，而理論上月球背面環(huán)境更容易產(chǎn)生氦三;

　　e. 月球背面有天然的“屏蔽”,，沒有任何來自地球的輻射干擾,，這意味著它有著無比完美的安靜環(huán)境做天文觀測;

　　f. 月球背面的月壤也極有可能與正面大不相同。

　　以上,，基本意味著第一個實現(xiàn)月球背面著陸的探測器將會收獲眾多獨特的科研成果,，對世界航天和天文界都將是巨大的貢獻。

　　看點四：月球擋住了,，信號咋辦?

　　既然月球擋住了背面,，就要布置一顆信號中繼衛(wèi)星，為著陸器做準備和全程信號支持,。從上個世紀六十年代開始,，NASA就一直在提設想、論證,，但從未實踐過,。目前,，中國已經(jīng)完成了這一任務：早在今年5月份，就成功部署了“鵲橋號”中繼衛(wèi)星,，在月球背后6.5萬公里之外的地月拉格朗日二點附近Halo軌道簇上運行,。

　　這是人類歷史上首個月球信號中繼衛(wèi)星，架起了地球和月球背后的“鵲橋”,，它將全程見證嫦娥四號的探測過程,，也將負責嫦娥四號的全程通信。

　　看點五：著陸區(qū)域到底有多復雜?

　　月球背面隕石坑密布,、尤其南極-艾特肯盆地的地形和高程圖異常復雜,，對各種配合著陸傳感器的系統(tǒng)要求很高。尤其是高度方面的變化速度超過了以往任何一次著陸,，最大落差高達16.1千米,。馮·卡門環(huán)形山屬于其中一塊核心區(qū)域，對嫦娥四號而言,，相當于翻越崇山峻嶺來找它,。

　　如果把此前探測器在月球正面的著陸情形描述為小船輕輕劃過湖面，嫦娥四號在月球背面的著陸就好比在風暴洋中沖浪,，難度不可同日而語,。

　　為了成功著陸并釋放月球車探測，所克服的難度和意義可想而知,。

　　看點六：為什么四天就到月球,，還遲遲不著陸?

　　嫦娥四號早在12月8日就出發(fā)，使用了我國目前深空探測的最強火箭長三乙改III型,。3.8噸重的它僅花了4天14時16分就完成了發(fā)射,、軌道校正、近月制動,、進入工作軌道,，是四次主要任務中最短的一個。但依然等到了2019年1月3日才進行著陸任務,。

　　為什么需要這么長的時間呢?

　　是為了等待時機,。

　　月球被潮汐鎖定，自轉與公轉相同,，導致它的一天就是一年,，一半是黑夜一半是白天。換做地球時間就是近14天交替的白天黑夜,。在進入月球軌道后,，嫦娥四號一邊測試儀器，一邊等待月球進入白天,，畢竟它的主要能量來源是太陽能,。

　　另一方面,，由于降落地點處于南極附近，它需要逐漸調整軌道傾角才能經(jīng)過這里,，比較耗時。同時,，也要等待太陽光照在月球的角度達到理想的狀態(tài),，這樣所有的地貌都會有比較清晰的陰影，最大程度輔助光學設備選擇并定位著陸地點,。

　　網(wǎng)上有說法是,，阿波羅登月的選擇時間參考了中國的傳統(tǒng)歷法——農(nóng)歷，某種程度上,，這個說法挺有道理,，因為農(nóng)歷與月相一致，月相又說明了月球上太陽光照情況,。這是登月設備的重要參考,。

　　看點七：嫦娥四號著陸怎么“走位”?

　　由于降落的難度大大增加，嫦娥四號的著陸方式也將作出改動,。由于著陸地的獨特地貌特點,，它的避障需求遠高于其他著陸任務。

　　可以看出,，在進入準備階段后,，嫦娥四號的軌跡不降反升，而后進入一個幾乎要實現(xiàn)長距離垂直下降過程,，期間完成避障,、懸停、精避障,、緩速降落全過程,，難度極大。這么一個復雜的“走位”,，對自主導航制導與控制要求極高,。

　　看點八：嫦娥四號的能量怎么來?

　　采用太陽能電池板和充電電池組合，是很多月球探測器的基本配備,。在(月球)白天,，月球上太陽能極其充沛，太陽能電池板充電,，剩余電能儲蓄下來,，所有系統(tǒng)正常工作。晚上能量不足,，只能冬眠或降低工作強度,。我國的嫦娥三號和玉兔號任務,，以及蘇聯(lián)、美國諸多無人探測器,，大都采用這個方案,。

　　為應對夜晚過低的溫度，探測器還需要攜帶放射性同位素元素钚-238,，它的半衰期長達88年,，會源源不斷釋放熱量，做保溫用,，嫦娥三號即是如此,。與此同時，它的熱量也可以收集起來用以發(fā)電,，這就是大名鼎鼎的“核電池”,，太陽系的五個使者：先鋒十號、先鋒十一號,、旅行者一號,、旅行者二號、新視野號,，皆是依靠它實現(xiàn)了深空之旅,。

　　而在嫦娥四號上，中國將首次實驗自己的“核電池”技術,。盡管它不是最主要的能量來源,，但這個突破已經(jīng)意義重大。

　　看點九：逆襲的備份!

　　嫦娥四號原本是嫦娥三號的備份版本,，但毫無疑問,，目前它的科學和工程目標都大大超出了前者。在嫦娥四號動力下降過程中,，它需要鵲橋號配合完成全部動作,，這就要求對星上傳感器和核心降落輔助設備進行全新升級。

　　基于過往經(jīng)驗,，嫦娥四號對月球車進行了一定改進,，以期延長使用壽命，擴大科研成果,。太陽能帆板系統(tǒng)也升級為高效三結砷化鎵材料,，能量來源更強勁。對嫦娥三號已有的測月雷達等設備進行升級,。

　　此外,，在科學儀器上，為充分利用月球背后的“干凈”天文觀測條件,，它新增了探測中子及輻射劑量,、低頻射電和中性原子等一系列設備,。除了科研，它還攜帶了一個以科普為主要目標的月面微型生態(tài)圈,，里面有幾種生物,，也是人類首次進行月面生物實驗。

　　看點十：國際合作大突破

　　嫦娥探月工程作為中國最具標志性大型科學研究項目之一,，在擴展中國航天國際影響力,、甚至直接促進國際合作方面的意義對我國而言是無可取代的，而嫦娥四號任務(本質上鵲橋號中繼衛(wèi)星也屬于嫦娥四號任務的一部分)更是為中國航天邁出了突破性的一步,。

　　在科學方面，低射頻電探測儀是與荷蘭合作,，月表中子與輻射劑量探測儀是與德國合作,，中性原子探測儀是和瑞典合作，月球小型光學成像探測儀是與沙特合作,。

　　在任務成功后,，嫦娥四號收集來的一手科研數(shù)據(jù)將會對外全部公開，歡迎全世界科學家共同研究,。一言以蔽之：嫦娥工程是近些年中國航天在國際上最大的一張名片,，造成廣泛影響的同時，也在行業(yè)內(nèi)外得到了很多關注,，是我國航天對外開放吸引合作的最佳平臺,。

　　因而，眼前的嫦娥四號,，不僅是中國的,，更是全世界的。它的科學和工程意義,，對整個人類而言都是重大突破,。